2021年高考化学工艺流程试题复习

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2021届高三化学工艺流程综合题化学工艺流程题的解题要领1. 常见的化工术语12. 常见的操作与答题2工艺流程题代表作第一类:钒工业上设计将VOSO4中的K2SO4、SiO2杂质除去并回收得到V2O5的流程如下:3请回答下列问题:(1) 步骤①所得废渣的成分是(填化学式),操作Ⅰ的名称。

(2) 步骤②、③的变化过程可简化如下:(R表示VO2+,HA表示有机萃取剂)R2(SO4)n(水层)+2nHA(有机层)2RA n(有机层)+nH2SO4(水层)②中萃取时必须加入适量碱,其原因是。

③中X试剂为。

(3) ⑤的离子方程式为。

(4) 该工艺流程中,可以循环利用的物质有和。

第二类钴利用水钴矿[主要成分为Co2O3和Co(OH)3,还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等]制取CoCl2·6H2O的工艺流程如下:已知:①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等;②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:23发生反应的离子方程式。

(2)NaClO3的作用是。

4(3)加Na2CO3调pH至5.2所得沉淀为。

(4)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图。

萃取剂的作用是;其使用的适宜pH 范围是。

A.2.0~2.5 B.3.0~3.5 C.4.0~4.5Co2+(5)为测定粗产品中CoCl2·6H2O含量,称取一定质量的粗产品溶于水,加入足量AgNO3溶液,过滤、洗涤,将沉淀烘干后称其质量。

通过计算发现粗产品中CoCl2·6H2O的质量分数大于100%,其原因可能是(任答一条即可)第三类:镍从含镍废催化剂中可回收镍,其流程如下:某油脂化工厂的含镍催化剂主要含有Ni,还含有Al(31%)、Fe(1.3%)的单质及氧化物,其他不溶杂质(3.3%)。

部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH:沉淀物Al(OH)3Fe(OH)3Fe(OH)2Ni(OH)25开始沉淀 3.8 2.3 7.5 6.7完全沉淀 5.2 3.2 9.7 9.2回答下列问题:(1)“碱浸”的目的是除去____________________________。

(2)“酸浸”时所加入的酸是________(填化学式)。

酸浸后,滤液②中可能含有的金属离子是_________。

(3)“调pH为2~3”的目的是___________。

(4)产品晶体中有时会混有少量绿矾(FeSO4·7H2O),可能是由于生产过程中_____________________,导致Fe2+未被完全氧化造成的。

5)某同学在查阅资料时发现,“工业原料氯化铵中含杂质氯化铁,使其溶入水,再加入氨水调节pH至7~8,可使铁元素完全沉淀而除去。

”该同学认为该工艺也应该将溶液pH调至7~8,你认为乙同学的建议是否正确?________(填“是”或“否”),理由是____________________。

(6)NiSO4在强碱溶液中用NaClO氧化,可制得碱性镍镉电池电极材料——NiOOH。

该反应的离子方程式是______________________。

第四类;铬铬铁矿的主要成分可表示为FeO·Cr2O3,还含有SiO2、Al2O3等杂质,以铬铁矿为原料制备重铬酸钾(K2Cr2O7)的过程如下图所示。

6已知:① NaFeO2遇水强烈水解。

② Cr2O72-+ H2O2CrO42-+ 2H+请回答:(1)K2Cr2O7中Cr元素的化合价是。

(2)生成滤渣1中红褐色物质的反应的化学方程式是。

滤液1的成分除Na2CrO4外,还含有(填化学式)。

(3)利用滤渣2,可制得两种氧化物,其中一种氧化物经电解冶炼可获得金属,该电解反应的化学方程式是。

(4)由滤液2转化为Na2Cr2O7溶液应采取的措施是。

(5)向Na2Cr2O7溶液中加入KCl固体,获得K2Cr2O7晶体的操作依次是:加热浓缩、、过滤、洗涤、干燥。

(6)煅烧铬铁矿生成Na2CrO4和NaFeO2反应的化学方程式是。

第五类:锰高锰酸钾是锰的重要化合物和常用的氧化剂。

以下是工业上用软锰矿(主要成分MnO2)制备高锰酸钾的一种工艺流程。

请回答:(1)KMnO4稀溶液是一种常用的消毒剂。

其消毒机理与______相同(填字母)。

7a. NaClO溶液b. 双氧水c. 苯酚d. 75%的酒精(2)操作Ⅰ的名称是_____________;硫酸亚铁在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4,酸浸时发生主要反应的化学方程式为。

(3)上述流程中可以循环使用的物质有(填化学式)。

若不考虑物质循环与制备过程中的损失,则1 mol MnO2可制得__________mol KMnO4。

(4)MnO2在酸性条件下具有强氧化性,可被还原为Mn2+。

为验证MnO2具有强氧化性,下列方案可行的是(填字母)。

A.MnO2固体加入到FeCl3溶液中,再加KSCN溶液,观察溶液是否变红B.MnO2固体加入到Na2SO3溶液中,再加BaCl2溶液,观察是否有白色沉淀生成C.MnO2固体加入到FeSO4与KSCN的酸性混合液中,观察溶液是否变红(5)酸性KMnO4与H2C2O4溶液反应,反应开始时溶液褪色较慢,反应一段时间后褪色会迅速加快,其原因是。

第六类硼硼及其化合物在工业上有许多用途。

以铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4,还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如下:回答下列问题:(1) 写出Mg2B2O5·H2O与硫酸反应的化学方程式:。

为提高浸出速率,除适当增加硫酸浓度外,还可采取的措施有(写出两条)。

(2) 利用的磁性,可将其从“浸渣”中分离。

“浸渣”中还剩余的物质是(填化学式)。

(3) “净化除杂”需先加H2O2溶液,作用是;然后再调节溶液的pH约为5,目的是。

(4) “粗硼酸”中的主要杂质是(填名称)。

(5) 以硼酸为原料可制得硼氢化钠(NaBH4),它是有机合成中的重要还原剂,其电子式为。

89(6) 单质硼可用于生成具有优良抗冲击性能的硼钢。

以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼,用化学方程式表示制备过程:。

第七类 钛Li 4Ti 5O 12和LiFePO 4都是锂离子电池的电极材料,可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO 3,还含有少量MgO 、SiO 2等杂质)来制备,工艺流程如下:回答下列问题:(1)“酸浸”实验中,铁的浸出率结果如下图所示。

由图可知,当铁的浸出率为70%时,所采用的实验条件为___________________。

(2)“酸浸”后,钛主要以形式存在,写出相应反应的离子方程式__________________。

(3)TiO 2·x H 2O 沉淀与双氧水、氨水反应40 min 所得实验结果如下表所示: 分析22(4)Li 2Ti 5O 15中Ti 的化合价为+4,其中过氧键的数目为__________________。

24TiOCl10(5)若“滤液②”中,加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加1倍),使恰好沉淀完全即溶液中,此时是否有Mg 3(PO 4)2沉淀生成?(列式计算)。

FePO 4、Mg 3(PO 4)2的K sp 分别为。

(6)写出“高温煅烧②”中由FePO 4制备LiFePO 4的化学方程式。

第八类 钨工业上,从精制黑钨矿(FeWO 4、MnWO 4)中提取金属钨的一种流程如下图所示,该流程同时获取副产物Fe 2O 3和MnCl 2。

已知:I .过程①~④中,钨的化合价均不变;Ⅱ.常温下钨酸难溶于水; Ⅲ.25℃时,K sp [Fe(OH)3]=1.0×10-38,K sp [Mn(OH)2]=4.0×10-14回答下列问题:1)上述流程中的“滤渣1”除MnO 2外还有______、“气体”除水蒸气、HCl 外还有________(均填化学式);2)过程①中MnWO 4参与反应的化学方程式为___________;FeWO 4参与的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_____;3)已知WO 3(s)+3H 2(g)=W(s)+3H 2O(g) ΔH =a kJ·mol-1WO 3(s)=WO 3(g) ΔH =b kJ·mol -1写出WO 3(g)与H 2(g)反应生成W(s)的热化学方程式:___________;4)过程⑦在25℃时调pH ,至少应调至______(当离子浓度等于1.0×10-5mol·L -1时,可认为其已沉淀完全);5)过程⑧要获得MnCl 2固体,在加热时必须同时采取的一项措施是___________;21(Mg )0.02mol L c +-=⋅3Fe +351(Fe ) 1.010mol L c +--=⨯⋅22241.310 1.010--⨯⨯、6)钠钨青铜是一类特殊的非化学计量比化合物,其通式为Na x WO3,其中0<x<1,这类化合物具有特殊的物理化学性质,是一种低温超导体。

应用惰性电极电解熔融的Na2WO4和WO2混合物可以制备钠钨青铜,写出WO2−4在阴极上放电的电极反应式:___________。

第九类铜氯化亚铜是一种重要的化工原料,广泛应用于有机合成、石油、油脂、染料等工业。

一种利用低品位铜矿(Cu2S、CuS及FeO和Fe2O3等)为原料制取CuCl的工艺流程如下:回答下列问题:(1)步骤Ⅰ“浸取”前需将铜矿粉碎的目的是______;“浸取”时,被氧化的元素有___(填元素符号)(2)已知Cu2+、Mn2+、Fe3+开始生成沉淀和沉淀完全的pH如下表,则步骤Ⅱ“中和”时,pH应控制的范围为______。

(3(4)步骤VI反应的离子方程式为______________,其中盐酸需过量,其原因是________________。

(5)步骤Ⅶ获得CuCl晶体需经过滤、洗涤、干燥。

洗涤时,常有无水乙醇代替蒸馏水做洗涤剂的优点是______________(写一点)。

第十类钼1112金属钼在工业和国防建设中有重要的作用。

钼(Mo)的常见化合价为+6、+5、+4。

由钼精矿(主要成分是MoS 2)可制备单质钼和钼酸钠晶体(Na 2MoO 4·2H 2O),部分流程如图1所示:已知:钼酸微溶于水,可溶于液碱和氨水。

回答下列问题:(1)钼精矿焙烧时,每有1mol MoS 2反应,转移电子的物质的量为________。

(2)钼精矿焙烧时排放的尾气对环境的主要危害是__________________________________,请你提出一种实验室除去该尾气的方法_______________________________________。